種植密度和施肥量對燕麥白燕2號產量的影響

趙 彬， 向達兵， 吳憲志， 余 娟， 夏 燕， 李蔚傳

(1.畢節市農業科學研究所， 貴州 畢節 551700； 2.成都大學 生物產業學院， 四川 成都 610106； 3.大方縣植物保護站； 貴州 大方 551600)

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種植密度和施肥量對燕麥白燕2號產量的影響

趙 彬1， 向達兵2， 吳憲志1， 余 娟1， 夏 燕1， 李蔚傳3

(1.畢節市農業科學研究所， 貴州 畢節 551700； 2.成都大學 生物產業學院， 四川 成都 610106； 3.大方縣植物保護站； 貴州 大方 551600)

為使外引燕麥品種白燕2號及其配套高產栽培技術在黔西北高海拔地區及時應用推廣，以密度及氮、磷、鉀施用量為研究對象，采用四因素五水平二次通用組合設計對其進行高產栽培試驗。結果表明：當密度、氮、磷和鉀取值水平分別為0.845～1.248、1.000～1.377、1.109～1.495和0.707～1.180時，產量可達2 250 kg/hm2。結論：在黔西北地區，白燕2號產量獲得2 250 kg/hm2以上的栽培措施為密度544.4萬～610.9萬粒/hm2，純N 150.0～168.85 kg/hm2，P2O5155.45～174.75 kg/hm2，K2O 135.35～159.0 kg/hm2；四因子對產量的影響程度依次為N肥>密度>K肥>P肥；N肥施用量和種植密度是影響白燕2號籽粒產量的關鍵因子。

燕麥； 白燕2號； 產量； 栽培措施； 種植密度； 施肥量； 黔西北

燕麥(Avenasativa)是禾本科燕麥屬一年生草本植物，是優良的糧飼兼用作物。燕麥分為皮燕麥和裸燕麥(AvenanudaL.)兩大類，含有特殊的營養成分，其第一限制性氨基酸—賴氨酸在燕麥中的含量是小麥和大米的2倍以上[1]，燕麥還具有預防和治療高血脂、控制糖尿病和肥胖癥等功效[2]。由于燕麥特殊的營養和保健作用，近年來雖然全球燕麥總產量顯著下降，但作為食物消費的絕對量卻持續穩定上升[3]。我國生產上以裸燕麥為主，2006年種植面積50萬hm2左右[4]，主要分布于華北、西北和西南地區。黔西北高海拔冷涼地區是西南地區燕麥的主要種植區域之一，常年種植面積1萬hm2左右，生產上以地方品種為主，并以收獲種子為主要目的，產量在1 200 kg/hm2左右，略高于全國平均水平[2]。

受品種遺傳特性和栽培環境條件惡劣的影響，燕麥產量低于其他大宗糧食作物[5]。在黔西北地區糧食生產上燕麥屬于小季作物，基本采用撒播的種植方式，管理粗放，品種退化、混雜、病害感染嚴重，導致燕麥種植產量較低。白燕2號是吉林省白城市農業科學院育成的燕麥高產優良品種，2012年畢節市農業科學研究所引進種植，在黔西北海拔1 400～2 200 m的不同生態區域多點試驗，白燕2號均較本地品種大幅度增產，綜合農藝性狀表現優良。目前國內關于燕麥高產栽培措施的研究鮮有報道，為促進黔西北地區燕麥產業的發展，實現燕麥高產穩產，筆者以栽培密度及氮、磷、鉀施用量為研究對象，以燕麥種植產量為研究目的，對白燕2號高產栽培措施進行研究，以期為該品種在黔西北地區的大面積推廣提供技術依據，發揮優良品種的增產潛力。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

白燕2號品種由白城市農業科學院提供。試驗肥源為尿素(N 46.4%)、普通過磷酸鈣(P2O512%)和氯化鉀(K2O 60%)。

1.2 試驗設計

以栽培密度和氮、磷、鉀的施用量為試驗因子，采用四因素五水平二次通用組合設計(表1)，共31個小區。N肥全部作追肥，其中，幼苗期和拔節期分別按60%和40%施入，磷、鉀肥全部作基肥。小區面積10.0 m2，每小區種植6行。播種前根據試驗材料的發芽率、千粒重估算田間出苗率，數粒稱種到行以利勻播。試驗結果用DPS數據處理軟件進行分析。

表1 試驗因素處理水平及變化間距

Table 1 Treatment levels and variation interval of test factors

因素水平Level(x1)密度/(萬苗/hm2)Density施肥量/(kg/hm2)Fertilizingamount(x2)N(x3)P2O5(x4)K2O273520020020015701501501500405100100100-1240505050-275000△i165505050

1.3 試驗概況

試驗在畢節市農業科學研究所試驗場內進行，試驗地處東經105°19′，北緯27°18′，海拔1 465 m，土地平整，地力均勻，前作玉米。經播前土壤取樣分析：全氮0.09%，全磷0.066%，全鉀2.18%，速效氮47.9 mg/kg，速效磷27.0 mg/kg，速效鉀102.0 mg/kg，有機質1.05%，pH 6.2。

2013年3月14日播種，播種前有一定降雨，土壤墑情適中，出苗整齊均勻。出苗后(3月下旬)連續降水，幼苗長勢較好。4月9日苗期追施60%的氮肥，另外40%于拔節期追施。分蘗-抽穗期間氣溫、降雨適中，但日照時數偏少，一定程度上影響了燕麥的生長發育。灌漿-成熟期間低溫陰雨天氣偏多，導致生育期延長。7月26日各處理陸續成熟，7月28日統一全區收獲。

2 結果與分析

2.1 各因素與產量回歸模型的建立

表2 試驗設計矩陣及各處理白燕2號的產量

2.2 各因素變化對產量的影響程度

模型偏導數方程組：

dy/dx1=95.42-134.82x1+14.912x2+35.13x3+11.31x4

dy/dx2=180.13+14.91x1-160.64x2-11.70x3+14.69x4

dy/dx3=54.45+35.13x1-11.70x2-36.39x3+18.20x4

dy/dx4=31.13+11.31x1+14.69x2+18.20x3-58.01x4

分析模型的偏導數方程組可以看出,密度及N、P、K肥施用量各因素編碼值每增減1個單位，對白燕2號產量的影響程度分別為密度134.82 kg/hm2、N肥160.64 kg/hm2、P肥36.39 kg/hm2、K肥58.01 kg/hm2，即各因素編碼值的變化對產量的影響程度順序為N肥>密度>K肥>P肥。說明，氮肥施用量和密度是引起產量變化的關鍵因素。

2.3 單因子主效應對產量的影響

回歸模型降維后得以下方程：

從回歸模型可看出，密度、N肥、P肥和K肥二次項系數均為負值，說明，4個因子對產量的影響曲線是一開口向下的拋物線(圖示)，各因子對產量的影響都有最大值。各因素在其他3個因素為0水平時產量獲得最大值(y1=2 190.84，y2=2 258.06，y3=2 197.82，y4=2 165.44)的因素編碼值為密度0.707、N肥1.12、P肥1.50、K肥0.54，對應各因素用量分別為密度521.65萬/hm2，N肥156.0 kg/hm2，P肥175.0 kg/hm2，K肥127.0 kg/hm2。

圖示 各因素不同水平值白燕2號的產量

結合回歸模型和各因素變化對白燕2號產量影響(圖示)看出：當密度在-2至0.707水平、N肥在-2至1.12水平、P肥在-2至1.50水平及K肥在-2至0.54水平時，產量隨因子水平的增加而增加；因子水平超過最大產量值對應水平后產量呈下降趨勢。因此，要獲得較高的產量，白燕2號有效種子播種量和N、P、K肥施用量要控制在一定水平，一旦過度，將增加成本并浪費資源，產量還有下降的風險。

2.4 白燕2號高產栽培措施的優化組合方案

經模擬分析，當各因素理論取值水平分別為密度1.28、N肥1.28、P肥2.0、K肥1.78時，白燕2號可獲得最高產量2 479.67 kg/hm2。利用頻數分析法分析得出，當產量要求在2 250 kg/hm2以上時，各因子的取值水平范圍分別為密度0.845～1.248,N 1.000～1.377,P 1.109～1.495,K 0.707～1.180，即有效種子544.4萬～610.9萬粒/hm2，施純N 150.0～168.85 kg/hm2,P2O5155.45～174.75 kg/hm2,K2O 135.35～159.0 kg/hm2。

3 結論與討論

1) 在黔西北地區燕麥大田生產中，栽培密度及N、P、K肥施用量4個因素對白燕2號產量的影響程度為N肥>密度>K肥>P肥，因此，白燕2號栽培措施制定上應首先考慮播種密度和氮肥的合理用量，同時也不能忽視磷肥和鉀肥的施用量，只有氮磷鉀三者配合施用，才能有效發揮增產作用。

2) 栽培密度及N、P、K肥施用量4個因子對產量的影響都有一個最大值，因此，要獲得較高的產量，播種量和N、P、K肥施用量要控制在一定水平，施用量過低或過高產量都有下降的風險，過度施用還會增加成本且污染環境。當土壤肥力中等，產量要求在2 250 kg/hm2以上時，各因子的取值水平范圍分別為密度0.845～1.248，N 1.000～1.377，P 1.109～1.495，K 0.707～1.180；4個因素對應的農藝措施分別為播種有效種子544.4萬～610.9萬粒/hm2，施純N 150.0～168.85 kg/hm2，P2O5155.45～174.75 kg/hm2，K2O 135.35～159.0 kg/hm2。磷、鉀肥作基肥；氮肥(尿素)作追肥施用，一般把握在苗齊后和拔節期分2次施用。

3) 氮磷鉀是作物生長發育過程中必需的三大營養元素。在燕麥各生長發育階段，氮素需求量不一樣，分蘗到抽穗時期是氮素的需求高峰，分蘗前和抽穗后對氮的需求量相對較少。磷素對形成壯苗、后期籽粒飽滿、早熟有促進作用，其相對積累速度以分蘗至越冬時期最為旺盛，磷素作基肥施用效果較好[6]。施用適量的鉀素能夠改善籽粒的營養品質和加工品質[7-8]。氮磷鉀肥單施與混施對禾本科作物的產量貢獻程度不同，單施氮肥或單施磷肥對種子產量無明顯增產作用，須同時施用才能顯著提高種子產量[9-11]。燕麥是禾本科喜氮作物，施氮量是影響燕麥產量的關鍵因素，施氮能大幅度提高燕麥種子產量，但過量施氮也會導致營養生長過旺，植株貪青晚熟，影響透氣透光，滋生病害，影響產量[12]。氮肥如果全部或大部分作為基肥施用容易燒種，造成不能發芽或發芽后不能正常生長。在總氮量相同的基礎上，氮肥分次追施既可保證早期營養生長的正常進行，又能使生殖生長階段避開氮素過量供給造成的貪青晚熟，從而提高籽粒產量[13-15]。

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(責任編輯：姜 萍)

Effects of Planting Density and Fertilizing Amount on Yield of Oat Baiyan 2

ZHAO Bin1, XIANG Dabing2, WU Xianzhi1, YU Juan1, XIA Yan1, LI Weichuan3

(1.BijieInstituteofAgriculturalSciences,Bijie,Guizhou551700; 2.FacultyofBiotechnologyIndustry,ChengduUniversity，Chengdu,Sichuan610106; 3.DafangPlantProtectionStation,Dafang,Guizhou551600，China)

To timely apply and generalize the introduced oath cultivar Baiyan 2 and matching high-yield culture technique in high-altitude area in northwest Guizhou, a quadratic general rotary unitized design with four factors and five levels was employed in the high-yield cultivation test. Results: The yield reached 2 250 kg/hm2when the values of density, N, P and K were respectively 0.845～1.248, 1.000～1.377, 1.109～1.495 and 0.707～1.180. Conclusion: In northwest Guizhou, the yield of Baiyan 2 could reach 2 250 kg/hm2when the cultivation measures were as follows: density 5 444～6 109 thousand kernels/hm2, pure N 150.0～168.85 kg/hm2, P2O5155.45～174.75 kg/hm2and K2O 135.35～159.0 kg/hm2; The influencing degree was N>density>K>P; N fertilizing amount and planting density were the key factors influencing yield of Baiyan 2.

oat; Baiyan 2; yield; cultivation measures; planting density； fertilizing amount; northwest Guizhou

2014-10-20； 2015-06-30修回

國家現代農業產業技術體系建設專項資金“國家燕麥蕎麥產業技術體系西南栽培崗”(CARS-08-03B)；畢節市科技計劃項目“燕麥新品種選育及示范”[畢科合字(2012)37]

趙 彬(1969-)，男，高級農藝師，從事小麥、雜糧育種及栽培研究工作。E-mail: 821800075@qq.com

1001-3601(2015)07-0369-0088-03

S512.6

A